El secreto de las neuronas donde vive nuestra conciencia

En 1995, los neuroanatomistas Patrick Hof y Esther Nimchinsky, de la U. Mount Sinai (EE.UU.), estudiaban cerebros de fallecidos cuando se toparon con algo que parecía ser nuevo para la ciencia. Eran neuronas de extraño aspecto: 200 veces más grandes que una célula cerebral normal y, en lugar de presentar una forma piramidal como las demás y tener varias y finas conexiones en cada extremo, estas células exhibían un diseño tubular y alargado con muy pocos enlaces.

Lo que estos científicos ignoraban era que, en lugar de hallar nuevas neuronas, lo que habían logrado era redescubrir un tipo de células cerebrales identificadas en 1881 y que luego fueron descritas por el neurólogo rumano Constantin Von Economo. En 1926, el investigador detectó un puñado de neuronas con forma de "sacacorchos" y de un tamaño inusualmente grande, por lo que para él la única explicación posible era que fueran producto de alguna enfermedad.

Sin embargo, estudios posteriores del neurólogo revelaron la presencia de más de estas células y siempre en dos zonas que no solo realizan tareas básicas, como procesar olores y sabores, sino que han sido ligadas por la ciencia moderna con el manejo de las emociones y la empatía: la corteza cingulada anterior y la corteza fronto-insular, en la zona delantera del cerebro. Al no tener tecnología avanzada, Economo no profundizó en sus análisis y su trabajo quedó en el olvido hasta el estudio de Hof y Nimchinsky.

Tras más de 10 años de análisis forenses y de imágenes cerebrales, los científicos están descifrando el origen y las funciones de las hoy llamadas neuronas Von Economo. Estas células no solo son claves en la construcción de lo que los científicos llaman conciencia, concepto que describe la capacidad humana de saberse individuos únicos y con personalidad propia, sino también en la forma en que experimentamos los sentimientos y en la habilidad de manejar relaciones sociales.

También han mostrado ser uno de los hallazgos más relevantes en la investigación cerebral comparativa, donde los expertos intentan delinear diferencias entre especies: las neuronas Von Economo han sido halladas en gorilas, ballenas y delfines, animales con un fuerte rasgo social y que podrían entregar pistas sobre la evolución de la conducta humana. "El redescubrimiento de estas neuronas en varios mamíferos muestra que el cerebro es una estructura bastante dinámica en términos evolutivos y a un nivel bastante fino, ya que pese a su rol clave, son bastante escasas (en los humanos hay unas 500 mil, en comparación con el total de 100 mil millones de neuronas). Estas neuronas también han mostrado ser interesantes en el contexto de enfermedades, ya que se ven afectadas en algunas formas de demencia y en el autismo", expilica Hof a La Tercera.

Identidad propia

John Allman, neurocientífico del Instituto Tecnológico de California (EE.UU.), compara cerebros humanos con los de animales para estudiar la evolución del comportamiento humano y también es experto en neuronas Von Economo. Según dice a La Tercera, estas células aparecen en números reducidos durante la semana 36 de embarazo, para luego aumentar en cantidad durante los ocho primeros meses de vida.

Su presencia en la corteza cingulada anterior y en la corteza fronto-insular indica un papel esencial en la vida interior de los humanos. Ambas áreas se encienden cuando, por ejemplo, una persona reconoce su reflejo en un espejo; es decir, tiene conciencia de sí mismo. "Aunque estas neuronas existen en varias especies, animales como los gorilas no obtienen resultados tan buenos en el test del espejo. Así que cuando hablamos de conciencia de uno mismo, no nos referimos a un reconocimiento banal tipo 'este soy yo'. Se trata más bien de cómo nos sentimos como individuos", agrega Hof.

Un estado con múltiples niveles que, según los científicos, toma forma gracias a otras tareas de ambas zonas cerebrales. También se activan ante estímulos socialmente relevantes, como un gesto de dolor en un amigo o la voz de alguien que amamos. Lo mismo pasa cuando una madre escucha llorar a su hijo y al experimentar emociones como vergüenza.

Además, operan como un mecanismo de automonitoreo, registrando cualquier cambio en los umbrales de dolor y hambre. En resumen, las neuronas Von Economo generan un sentido de identidad, basado en señales del cuerpo que se mezclan con estímulos sociales, pensamientos y emociones que modifican nuestra conducta segundo a segundo. "La idea básica que impulsamos es que la noción de nosotros mismos y la conciencia social son parte de la misma función y las células Von Economo son un componente esencial", agregó Allman a la revista del Instituto Smithsoniano.

Quizás esto explica el rol de estas neuronas en males como la demencia frontotemporal, una de las causas del inicio temprano del Alzheimer: tests postmortem muestran que estos pacientes pierden hasta 70% de estas células en la corteza cingulada anterior y la fronto-insular. Según Hof, esto hace que, por ejemplo, las personas ni siquiera pestañeen ante estímulos fuertes, como imágenes de accidentes automovilísticos.

Otros estudios, realizados por la U. de Boston (EE.UU.), sugieren que los autistas encajan en dos categorías: los que poseen muy pocas neuronas Von Economo (por lo que no tienen el "cableado" necesario para procesar estímulos) o presentan un nivel muy alto, lo que hace que el circuito emocional de su cerebro se sobrecargue.

Origen evolutivo

Allman, Hof y otros investigadores han buscado la presencia de neuronas Von Economo en más de 100 especies, desde perezosos a ornitorrincos. Además de primates y elefantes, solo las tienen las ballenas jorobadas, las orcas y los delfines. Por lo que los expertos estiman que estas células evolucionaron en especies ya extintas que dieron origen a los mamíferos marinos hace 35 millones de años.

Esto explicaría, entre otros fenómenos, por qué los elefantes despliegan actitudes que calzan con la empatía: cooperan para ayudar a los ejemplares heridos o atrapados y muestran signos de tristeza en los llamados "cementerios". Allman cuenta a La Tercera que estas neuronas en los primates se presentan en aquellas especies cuyo cerebro adulto supera los 300 gramos, un tamaño considerado como grande: "Los cerebros voluminosos conllevan una mayor lentitud, ya que los mensajes recorren mayor distancia. Una solución es tener un puñado de poblaciones especializadas de células de gran tamaño, un rasgo que en términos del sistema nervioso se relaciona con mayor velocidad".

La existencia de estas neuronas en especies tan diversas da pistas sobre cómo surgieron. Según Allman, el que estas células residan en áreas que evolucionaron para el olfato y el gusto sugiere que las capacidades que luego aparecieron en la corteza cingulada anterior y la fronto-insular se derivaron del simple acto de decidir cuándo un alimento era apto para ser ingerido. Mientras más veloz fuera esa reacción, más posibilidades había de sobrevivir, por lo que era vital fijarse en la reacción de los demás cuando comían.

Hof recalca que todos estos hallazgos sugieren que la conciencia como la conocemos ha evolucionado a través del "esculpido progresivo y fino de ciertos sistemas cerebrales durante millones de años, bajo factores ecológicos que forzaron la adaptación de las especies y gestaron la aparición de nuevas funciones como el sonar en los animales marinos y la comunicación no verbal".